JPH11198062A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一旦バッテリ１の低電圧を検出すると、モー
タ２を駆動させないようにすることにより、圧着不良の
発生を未然に防止することができる電動圧着工具を提供
する。 【解決手段】 モータ２の駆動時にバッテリ１の低電圧
を検出すると、その圧着作業が完了するまではモータ２
の駆動を継続させるが、圧着作業が完了すると、それ以
降モータ２の駆動を開始させないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリで駆動す
るモータの動力により圧着端子を圧着する電動圧着工具
等のような電動工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】バッテリを用いたハンディタイプの電動
圧着工具の一例を図４に示す。この電動圧着工具は、作
業者がレバー１１を指で操作することにより、電池パッ
ク１２内のバッテリによって本体１３内のモータを回転
駆動させて油圧シリンダを作動させ、ヘッド１４にセッ
トした図示しない圧着端子をこの油圧シリンダで押圧し
て圧着作業を行う。ただし、圧着端子は、所定以上の圧
力で圧着しなければならないので、バッテリの電池容量
が少なくなって電圧が低下すると、モータの駆動力が小
さくなるために圧着不良を生じるおそれがある。

【０００３】そこで、従来の電動圧着工具は、図５に示
すような回路構成とすることにより、バッテリ１が低電
圧になると発光ダイオードＬＥＤを点灯させて警告を発
するようにしていた。即ち、作業者がレバー１１を操作
してスイッチＰＢをＯＮにすると、リレー６が励磁され
てリレー接点ＲｙがＯＮとなるので、モータ２がバッテ
リ１に接続されて回転駆動することにより圧着作業が行
われる。しかし、バッテリ１の電池容量が少なくなって
圧着作業の間に電圧が所定値以下まで低下すると、可変
抵抗ＶＲと抵抗Ｒ1，Ｒ2によって分圧された電圧がコン
パレータＩＣのリファレンス電圧より低くなる。例え
ば、バッテリ１の定格電圧が１４．４Ｖであるとして、
圧着作業時の電圧が１０Ｖ以下に低下すると、抵抗Ｒ2
での電圧降下がコンパレータＩＣのリファレンス電圧
（例えば３．０Ｖ）以下となる。すると、このコンパレ
ータＩＣの出力が高電圧となり、抵抗Ｒ3，Ｒ4で分圧さ
れた電圧によってトランジスタＱ1がＯＮとなるので、
発光ダイオードＬＥＤが抵抗Ｒ5を介してバッテリ１に
接続されることにより点灯する。また、一旦トランジス
タＱ1がＯＮになると、ダイオードＤを介してコンパレ
ータＩＣの入力がバッテリ１の負極に接続されるので、
これ以降バッテリ１の電圧が上昇しても、スイッチＰＢ
がＯＮになっている間は発光ダイオードＬＥＤが点灯し
続ける。従って、作業者は、圧着作業中に発光ダイオー
ドＬＥＤが点灯すると、バッテリ１の電池容量が少なく
なって低電圧になったことを知ることができるので、こ
のバッテリ１の交換や充電を行うことにより圧着不良の
発生を防止することができる。

【０００４】なお、スイッチＰＢがＯＮになった直後
は、モータ２に起動時の大きな突入電流が流れるので、
バッテリ１が十分な電池容量を有する場合であっても、
電圧が一時的に大きく低下する。しかし、スイッチＰＢ
がＯＮになった当初は、過渡的にコンデンサＣを通じて
抵抗Ｒ6の電圧降下が増大し抵抗Ｒ7を介してトランジス
タＱ2がＯＮとなる。このため、モータ２の突入電流に
よってコンパレータＩＣの入力電圧が低下しても、トラ
ンジスタＱ1がＯＮになることはなく、これによって発
光ダイオードＬＥＤが誤って点灯するのを防止すること
ができる。また、可変抵抗ＶＲを調整すれば、コンパレ
ータＩＣの低電圧と判定する電圧値を変えることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
電動圧着工具では、作業者が発光ダイオードＬＥＤの点
灯を見逃したり点灯の意味を理解せずに使い続けた場合
に、バッテリ１の電池容量が少なくなったまま圧着作業
が実行されることになるので、圧着不良を確実に防ぐこ
とができないという問題があった。

【０００６】また、この問題は、電動圧着工具に限ら
ず、モータの駆動力が不足すると作業に支障を来すおそ
れのある電動工具一般に共通するものである。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、バッテリの低電圧が検出されるとモータを駆
動させないようにすることにより、作業不良の発生を未
然に防止することができる電動工具を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、バッ
テリで駆動するモータを備えた電動工具において、バッ
テリの低電圧を検出する低電圧検出手段と、この低電圧
検出手段がバッテリの低電圧を検出した場合に、モータ
を駆動させないモータ駆動制御手段とが設けられたこと
を特徴とする。

【０００９】上記請求項１の発明によれば、低電圧検出
手段がバッテリの低電圧を検出するとモータ駆動制御手
段がモータを駆動させないので、バッテリの電池容量が
少なくなったまま作業を続行するおそれがなくなり、モ
ータの駆動力不足による作業不良の発生を確実に防ぐこ
とができるようになる。なお、低電圧検出手段は、従来
と同様に、モータの駆動時にバッテリの電圧が所定値以
下に低下した場合に低電圧であると検出するものの他、
バッテリの電池容量が不足したことによる電圧の低下を
検出し得るものであればどのようなものであってもよ
い。また、モータ駆動制御手段が単にモータを駆動させ
ないだけでは、作業者が故障と判別できないおそれがあ
るので、低電圧検出手段がバッテリの低電圧を検出した
場合には、従来と同様にＬＥＤを点灯させる等して警告
を発するようにすることが好ましい。

【００１０】請求項２の発明は、前記低電圧検出手段
が、モータの駆動時にバッテリの電圧が所定値以下に低
下した場合に低電圧であると検出するものであり、前記
モータ駆動制御手段が、この低電圧検出手段がバッテリ
の低電圧を検出した場合に、次回以降のモータの駆動を
開始させないものであることを特徴とする。

【００１１】上記請求項２の発明は、低電圧検出手段が
従来と同様にモータの駆動時にバッテリの低電圧を検出
するものであるため、この低電圧が検出された時にモー
タ駆動制御手段が直ちにモータの駆動を停止させると、
実行中の作業が強制的に中断されて作業不良が発生す
る。そこで、この場合のモータ駆動制御手段は、低電圧
が検出された場合に、駆動中のモータはそのまま駆動を
続行させて作業を最後まで完了させ、次に新たに作業を
行おうとした時に、モータの駆動を開始させないように
することにより、次回以降の作業で作業不良が発生する
のを防ぐようにする。

【００１２】請求項３の発明は、前記低電圧検出手段
が、モータの駆動時において、駆動開始の直後を除いた
それ以降の期間にバッテリの電圧が所定値以下に低下し
た場合に低電圧であると検出するものであることを特徴
とする。

【００１３】上記請求項３の発明によれば、モータの駆
動開始直後にバッテリの電圧が所定値以下に低下して
も、低電圧検出手段は低電圧を検出しないので、モータ
起動時の大きな突入電流によってバッテリの電圧が一時
的に低下しても、これを電池容量の不足による低電圧で
あると誤検出するようなおそれがなくなる。

【００１４】請求項４の発明は、前記低電圧検出手段
が、モータの停止時に、バッテリにモータ以外の負荷を
接続して、このバッテリの電圧が所定値以下に低下した
場合に低電圧であると検出するものであり、前記モータ
駆動制御手段が、この低電圧検出手段がバッテリの低電
圧を検出した場合に、それ以降モータを駆動させないも
のであることを特徴とする。

【００１５】上記請求項４の発明によれば、低電圧検出
手段が例えば作業を開始する直前にモータを駆動させる
ことなくバッテリに抵抗等の負荷を接続して低電圧の検
出を行うので、この低電圧検出手段がバッテリの低電圧
を検出すると、モータ駆動制御手段が直ちにモータを駆
動させないようにして、作業不良の発生を防ぐことがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１７】図１〜図３は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は電動圧着工具の概略回路構成を示す
回路ブロック図、図２は電動圧着工具の具体的回路構成
を示す回路図、図３は電動圧着工具の動作を示すタイム
チャートである。なお、図４〜図５に示した従来例と同
様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。

【００１８】本実施形態は、図４に示した従来例と同様
の電動圧着工具について説明する。この電動圧着工具
は、作業者が図４のレバー１１を指で操作すると、図１
に示すスイッチＰＢがＯＮとなり、バッテリ１が常閉接
点回路３を介してモータ２に接続されるので、このモー
タ２が回転駆動して圧着作業が行われる。また、スイッ
チＰＢがＯＮになると、発光ダイオードＬＥＤも常開接
点回路４を介してバッテリ１に接続されるが、通常は常
開接点回路４がＯＦＦであるため点灯はしない。さら
に、この際、低電圧検出回路５もバッテリ１に接続され
て、モータ２の駆動時のバッテリ１の電圧を検出するよ
うになっている。ただし、この低電圧検出回路５は、ス
イッチＰＢのＯＦＦ時にも常時電源が供給されるように
なっている。

【００１９】上記低電圧検出回路５は、モータ２の駆動
時のバッテリ１の電圧が所定値以下になると、低電圧を
検出する回路であり、この低電圧を検出すると、常開接
点回路４をＯＮに切り替えて、発光ダイオードＬＥＤを
点灯する。また、この低電圧検出回路５は、バッテリ１
の低電圧を検出すると、スイッチＰＢがＯＦＦに戻って
モータ２が回転駆動を終了してから、常閉接点回路３を
ＯＦＦに切り替える。しかも、この低電圧検出回路５
は、一旦低電圧を検出すると、バッテリ１から常時電源
の供給を受けることにより、スイッチＰＢのＯＦＦ後
も、これら常閉接点回路３のＯＦＦ状態と常開接点回路
４のＯＮ状態を保持することができる。

【００２０】従って、本実施形態の電動圧着工具は、作
業者が圧着作業を行っている間に低電圧検出回路５がバ
ッテリ１の低電圧を検出すると、従来と同様に発光ダイ
オードＬＥＤを点灯させることにより、このバッテリ１
の電池容量が少なくなったことを警告することができ
る。しかも、低電圧検出回路５が低電圧を検出すると、
その圧着作業が終わるまではモータ２の駆動を続けさせ
るが、一旦圧着作業が完了すると、以降は作業者がレバ
ー１１を操作してスイッチＰＢをＯＮにしても、モータ
２の駆動を開始させないようにする。このため、低電圧
検出回路５が低電圧を検出した場合、そのときの圧着作
業は途中で中止させることなく最後まで続行させるが、
それ以降は圧着作業を禁止するので、モータ２の駆動力
不足による圧着不良が発生するのを確実に防ぐことがで
きるようになる。

【００２１】上記低電圧検出回路５、常閉接点回路３及
び常開接点回路４の具体的な回路構成を図２に基づいて
説明する。低電圧検出回路５は、図５に示した従来例と
同様に、スイッチＰＢがＯＮの間にコンパレータＩＣに
よってバッテリ１の低電圧を検出すると、トランジスタ
Ｑ1をＯＮにして発光ダイオードＬＥＤを点灯させるよ
うになっている。従って、このトランジスタＱ1は、上
記常開接点回路４を兼用する。また、スイッチＰＢがＯ
Ｎになった直後は、トランジスタＱ2をＯＮにすること
により、モータ２に起動時の大きな突入電流が流れるこ
とによってバッテリ１の電圧が一時的に大きく低下して
も、トランジスタＱ1がＯＮにならないようにして、低
電圧の誤検出を防止するようになっている。さらに、可
変抵抗ＶＲを調整することにより、低電圧の基準となる
電圧を変更することができるのも同様である。

【００２２】ただし、図５に示した従来例とは異なり、
リレー６には、サイリスタＳＣＲが直列に接続されてい
る。このサイリスタＳＣＲは、スイッチＰＢがＯＮにな
ると、バッテリ１に接続された抵抗Ｒ7，Ｒ8の分圧電圧
がゲート端子にゲートトリガ電圧として印加されるの
で、通常時はこのスイッチＰＢがＯＮになることにより
ターンＯＮしてリレー６に電流を流し従来と同様に動作
させる。そして、このサイリスタＳＣＲが上記常閉接点
回路３となる。

【００２３】上記低電圧検出回路５は、低電圧の検出に
よりトランジスタＱ1がＯＮになると、抵抗Ｒ9，Ｒ10が
バッテリ１に接続されるので、トランジスタＱ3がＯＮ
となり、これによってトランジスタＱ4，Ｑ5，Ｑ6もＯ
Ｎとなる。そして、トランジスタＱ4がＯＮになると、
抵抗Ｒ8の分圧電圧がなくなるので、サイリスタＳＣＲ
のゲート端子にゲートトリガ電圧が印加されなくなる。
また、トランジスタＱ5がＯＮになると、コンパレータ
ＩＣが低電圧を検出しなくなってトランジスタＱ1がＯ
ＦＦに戻っても、スイッチＰＢがＯＮの間は、発光ダイ
オードＬＥＤの点灯を維持すると共に、トランジスタＱ
3のＯＮ状態を維持する。さらに、トランジスタＱ6がＯ
Ｎになると、抵抗Ｒ11がバッテリ１に接続されるので、
トランジスタＱ7がＯＮとなり、トランジスタＱ4，Ｑ
5，Ｑ6のＯＮ状態を維持する。しかも、この抵抗Ｒ11や
トランジスタＱ7には、スイッチＰＢがＯＦＦに戻って
も、バッテリ１の電圧が常時印加されるので、圧着作業
の終了後も、これらトランジスタＱ4，Ｑ5，Ｑ6のＯＮ
状態を維持し記憶することができる。

【００２４】上記低電圧検出回路５は、図３に示すよう
に、期間Ｔ1にスイッチＰＢがＯＮになり、この間にバ
ッテリ１の低電圧が検出されないと、トランジスタＱ1
がＯＦＦのままであるため、発光ダイオードＬＥＤが点
灯せず、トランジスタＱ4もＯＦＦのままであるため、
サイリスタＳＣＲがＯＮとなりモータ２が回転駆動して
正常に圧着作業を行うことができる。しかし、期間Ｔ2
にスイッチＰＢがＯＮになり、途中でバッテリ１の低電
圧が検出されると、この低電圧が検出されている間にト
ランジスタＱ1がＯＮになるので、それ以降スイッチＰ
ＢがＯＦＦに戻るまで発光ダイオードＬＥＤが点灯す
る。また、トランジスタＱ1が一旦ＯＮになると、それ
以降スイッチＰＢがＯＦＦに戻っても、トランジスタＱ
4がＯＮ状態を維持する。ただし、サイリスタＳＣＲ
は、トランジスタＱ4がＯＮになったときには、ターン
ＯＮして電流が流れているので、スイッチＰＢがＯＦＦ
に戻るまでＯＮ状態を維持し、その圧着作業が完了する
までモータ２を回転駆動させることができる。しかし、
トランジスタＱ4は、その後もＯＮ状態が維持されるの
で、期間Ｔ3にスイッチＰＢが再度ＯＮになっても、サ
イリスタＳＣＲは、ゲート端子にゲートトリガ電圧が印
加されないためにターンＯＮせず、モータ２が回転駆動
しない。また、この期間Ｔ3にスイッチＰＢがＯＮにな
ると、トランジスタＱ4と共にトランジスタＱ5もＯＮ状
態を維持するので、発光ダイオードＬＥＤが点灯して、
作業者に低電圧の検出によりモータ２が駆動を開始しな
いことを知らせることができる。

【００２５】上記構成により、本実施形態の電動圧着工
具によれば、圧着作業中に一旦低電圧が検出されると、
その圧着作業が完了するまではモータ２を回転駆動させ
るが、その後は、モータ２を駆動させないようにして圧
着作業を禁止するので、バッテリ１の電池容量が少なく
なった場合に、モータ２の駆動力不足によって圧着不良
が発生するのを確実に防ぐことができるようになる。圧
着作業が禁止された場合、一旦電動圧着工具から電池パ
ック１２を外してバッテリ１の交換を行ったり充電を行
えば、低電圧検出回路５の電源が断たれてリセットされ
るので、正常な状態に戻る。

【００２６】なお、上記実施形態では、実際にモータ２
を駆動して圧着作業を行っている間にバッテリ１の電圧
を調べて低電圧を検出する場合について説明したが、例
えば圧着作業を開始する直前に、モータ２を駆動するこ
となく、バッテリ１に抵抗等の負荷を接続する等して低
電圧の検出を行うようにすることもできる。そして、こ
のように圧着作業を開始する前に低電圧の検出ができれ
ば、直ちにそれ以降モータ２を駆動させないようにする
ことが可能となる。また、これらの検出では、バッテリ
１の電圧が一度でも所定値以下になると低電圧と判定し
ているが、本発明はこれに限らず、例えばこのバッテリ
１の電圧が一定時間以上所定値以下にならないと低電圧
とは判定しないようにすることもでき、バッテリ１の電
圧変動の軌跡を総合的に判断して低電圧を判定するよう
なことも可能である。

【００２７】さらに、上記実施形態では、バッテリ１の
低電圧を検出したときに、このバッテリ１からの電源の
供給を受けて低電圧の状態を電気的に維持記憶する場合
について説明したが、機械的な構成やその他の手段で不
揮発的に記憶することも可能である。ただし、この場合
には、低電圧の状態を解除するリセット手段が必要にな
ることがある。

【００２８】さらに、上記実施形態では、バッテリ１の
低電圧を検出した場合に、発光ダイオードＬＥＤを点灯
して警告する場合について説明したが、この警告手段の
構成は自由であり、警告手段を設けるかどうかも任意で
ある。

【００２９】さらに、上記実施形態では、電動圧着工具
について説明したが、本発明はこれに限らず、バッテリ
の電池容量が少なくなってモータの駆動力が不足すると
作業に支障を来すおそれのある電動工具一般に同様に実
施可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電動工具によれば、バッテリの低電圧を検出してモー
タを駆動させないようにするので、バッテリの電池容量
が少なくなったまま作業を続行してモータの駆動力が不
足し作業不良が発生するのを確実に防ぐことができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、電動
圧着工具の概略回路構成を示す回路ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、電動
圧着工具の具体的回路構成を示す回路図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、電動
圧着工具の動作を示すタイムチャートである。

【図４】電動圧着工具の外観を示す斜視図である。

【図５】従来例を示すものであって、電動圧着工具の回
路構成を示す回路図である。

【符号の説明】

１ バッテリ ２ モータ ３ 常閉接点回路 ５ 低電圧検出回路 ＰＢ スイッチ ＩＣ コンパレータ ＳＣＲ サイリスタ Ｑ1 トランジスタ Ｑ4 トランジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 慎一 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 牧田 豊治 長野県松本市笹賀3039番地 株式会社泉精 器製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリで駆動するモータを備えた電動
   工具において、 バッテリの低電圧を検出する低電圧検出手段と、 この低電圧検出手段がバッテリの低電圧を検出した場合
   に、モータを駆動させないモータ駆動制御手段とが設け
   られたことを特徴とする電動工具。
2. 【請求項２】 前記低電圧検出手段が、モータの駆動時
   にバッテリの電圧が所定値以下に低下した場合に低電圧
   であると検出するものであり、前記モータ駆動制御手段
   が、この低電圧検出手段がバッテリの低電圧を検出した
   場合に、次回以降のモータの駆動を開始させないもので
   あることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 【請求項３】 前記低電圧検出手段が、モータの駆動時
   において、駆動開始の直後を除いたそれ以降の期間にバ
   ッテリの電圧が所定値以下に低下した場合に低電圧であ
   ると検出するものであることを特徴とする請求項２に記
   載の電動工具。
4. 【請求項４】 前記低電圧検出手段が、モータの停止時
   に、バッテリにモータ以外の負荷を接続して、このバッ
   テリの電圧が所定値以下に低下した場合に低電圧である
   と検出するものであり、前記モータ駆動制御手段が、こ
   の低電圧検出手段がバッテリの低電圧を検出した場合
   に、それ以降モータを駆動させないものであることを特
   徴とする請求項１に記載の電動工具。